如何提高交叉滚子轴承的配合精度？
为了提高交叉滚子轴承在安装过程中的实际配合精度，需要采用不使轴承变形的测量方法和工具，精确测量轴承内孔和外圆的配合面尺寸。可以测量所有与内径和外径相关的测量项目，并可以对测量数据进行分析。基于此，轴和座孔的轴承安装部分的尺寸可以精确匹配。
在实际需要测量所配作的轴与座孔的相应工作尺寸和几何结构形状时，应在与测量技术交叉滚子轴承时相同的温度环境条件下可以进行。为保证有较高的实际情况配合治疗效果，轴和座孔与轴承相配的表面，其粗糙度应尽可能地小。
十字滚子轴承的外圆和内孔，以及轴和阀座孔的相应表面，靠近装配倒角的两侧，分别做两组标记，以指示大偏差的方向，以便实际装配时， 将两个配合侧的偏差对准相同的方向，以便在组装后，两侧的偏差部分偏移。
根据作用在十字滚子轴承上的载荷方向、内圈和外圈旋转的性质和哪一侧，每个环所承受的载荷可分为旋转载荷、静载荷和无方向载荷。在旋转载荷和非定向载荷下应采用静配合(过盈配合) ，在静载荷下可选择过渡配合或动配合(间隙配合)。轴承负荷或承受振动、冲击负荷时，须增大过盈配合。当采用空心轴、薄壁轴承箱或轻合金、塑料轴承箱时，也需要增大过盈量。当需要高转速时，应使用高精度轴承，并提高轴和轴承箱的尺寸精度，避免过盈过大。如果过盈过大，可能使轴或轴承箱的几何形状变成轴承套圈的几何形状，从而损害轴承的旋转精度。
为了提高交叉滚子轴承在安装过程中的实际配合精度，需要采用不使轴承变形的测量方法和工具，精确测量轴承内孔和外圆的配合面尺寸。可以测量所有与内径和外径相关的测量项目，并可以对测量数据进行分析。基于此，轴和座孔的轴承安装部分的尺寸可以精确匹配。
在实际需要测量所配作的轴与座孔的相应工作尺寸和几何结构形状时，应在与测量技术交叉滚子轴承时相同的温度环境条件下可以进行。为保证有较高的实际情况配合治疗效果，轴和座孔与轴承相配的表面，其粗糙度应尽可能地小。
十字滚子轴承的外圆和内孔，以及轴和阀座孔的相应表面，靠近装配倒角的两侧，分别做两组标记，以指示大偏差的方向，以便实际装配时， 将两个配合侧的偏差对准相同的方向，以便在组装后，两侧的偏差部分偏移。
根据作用在十字滚子轴承上的载荷方向、内圈和外圈旋转的性质和哪一侧，每个环所承受的载荷可分为旋转载荷、静载荷和无方向载荷。在旋转载荷和非定向载荷下应采用静配合(过盈配合) ，在静载荷下可选择过渡配合或动配合(间隙配合)。轴承负荷或承受振动、冲击负荷时，须增大过盈配合。当采用空心轴、薄壁轴承箱或轻合金、塑料轴承箱时，也需要增大过盈量。当需要高转速时，应使用高精度轴承，并提高轴和轴承箱的尺寸精度，避免过盈过大。如果过盈过大，可能使轴或轴承箱的几何形状变成轴承套圈的几何形状，从而损害轴承的旋转精度。
#元器件那些事#
车辆电气化是交通运输行业实现减排的途径
本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
【导读】本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
53.jpg
图1：基于清洁的可再生能源的
电动化交通运输
1. 简介
卡车、公交车和工程车辆亦称为重型车辆，据估算这些车辆的碳排放占据了交通运输领域排放量的25%，在欧洲总体温室气体排放量中占据了6%。
由于线上业务活动蓬勃发展，可以观察到跨越各大洲的长途交通运输业务出现相应的大幅增长，以及城市内的物品配送运营活动不断增加，这种状况并不限于欧盟地区。根据美国交通局公布数据[2]，在美国卡车车辆每年行驶里程大约为2960亿公里，燃烧了1130亿升汽油，进而产生多达2.94亿公吨的二氧化碳量。
在法规和更严格的排放要求推动下，车队运营商越来越多地转向使用零排放车辆。业界认为在全球范围所有主要城市中，提升公共交通以减少私家车数量是减低大都市碳排放的另一个重要考虑。在这个方面，使用零排放车辆运营是目标选择，最好与绿色的可再生能源相结合。
超过 3.5 吨级重型车辆的电动化是一项涉及多学科的艰巨任务，也是功率半导体产品面临的特殊挑战。与设计运行时间约为 8000 小时的典型客用车相比，卡车或公交车的使用寿命则要长得多(包括使用寿命和正常运行时间)。通用目标要求是一年 360 天、每天8 到 10 小时运行时间。预计这些车辆每天行驶多达 400 公里，在 15 年使用寿命期间总计行驶里程超过 200 万公里。在这方面，城市交通中使用的公交车同样面临挑战，因为它们单日需要行驶 200-300公里。而且，这些公交车辆固有的启停模式(start-stop-mode)带来了更多的难题。
全电动重型车辆包含了众多子系统，这些子系统需要使用非常可靠的解决方案。图 2 以电力电子器件为重点进行了深入的剖析。
54.jpg
图2：“重型车辆”应用概述
经过十年来的电池技术发展，车辆电池成为了一个可行的解决方案，甚至对于电动重型车辆亦然。在过去十年中，每度电的价格已经下降了大约88%[3]。由于业界开发新的材料和生产工艺，以及制造能力不断增加，预计电价还将会进一步下降。同时，电池的能量密度持续增加，媒体不断报道有关技术突破的新闻。
电池可支持的充电循环次数是决定性参数，这代表着电池的使用寿命，因而非常重要。先前的凝胶式铅酸电池技术可提供几百次充电循环，而现代的锂电子电池则可以达到几千次充电循环。全球范围的电池制造商都在努力实现进一步的改善，并且已经公布了可实现超过10,000次循环和高达1 kWh/kg能量密度技术[4]。
所有这些因素使得车辆电池方案变得越来越有吸引力，甚至对于长距离车辆运营亦如此。接下来的挑战是在合理时间内为车辆充电，而所谓的合理与否，很大程度上取决于车辆的使用情况。
对于作为当地载客工具的客运公交车，最常见的选择是在轮班或夜间的休息时间停靠在车站里充电。在这种情形下，合理时间是指公交车闲置在停靠站中的几个小时。另一个选择则是在专门的充电站点进行充电。由于只有几分钟的时间，需要更高的充电功率才能向电池注入足够的能量。由于可在几个站点进行充电，可以考虑与在停靠站充电的方式相结合。
对于用于物流运营的卡车，就无法容忍花费几个小时充电的暂停作业。在这种情况下，必须在休息时间进行充电，而休息时间是驾驶员必须遵守的法律规定。未来没有驾驶员的自动驾驶卡车，甚至不需要休息。最理想的选择是在技术上实现最短时间充电。
因此，需要将支持这类车辆运营的基础设施视为价值链的一部分。
2. 电动化交通运输价值链
从可再生能源系统的发电到电解、传动系统、充电器和较小的车载应用，在交通运输价值链上可以找到功率范围从几瓦到几兆瓦的设计。
图3是相互连接部件的示意图。
55.jpg
图3：用于从发电到电能消耗各阶段的
Littelfuse功率半导体产品
所有这些应用均需要使用高效和可靠的电子子系统。在这个严苛的环境中，控制、保护、传感器和电力电子器件无所不在，以安全高效地处理能量传输。如图所示，Littelfuse产品可以用于使用可靠的元器件来构建、运营和维护电动化交通运输环境。
3. 能量存储
对于为移动应用设备供电，现有三种主要的储存电能方法，每种方法各有其优缺点。
1. 在电场中使用电容器直接能量储存。电容器能够以非常高的速率进行充电和放电，从而提供极高的功率密度。除此之外，电容器不会像电池那样受到充电的影响，可以轻松实现数百万次充电循环。根据公式EC=1/2 C·U2，储存能量由电容器的容量和允许电压而定义。在技术方面，高电压的电容器只有低电容量，反之亦然。由于电容器以kWh/dm³为单位测量的能量密度低于电池，因而可以结合电容器与电池以提供高峰值功率，而电池充当主要的储能装置。
2. 在化学方面，能量储存在电池中。对于给定的电池化学，充放电能力受到化学过程的限制。现代的锂离子电池每公斤可以储存多达0.2到0.3kWh电能，这在目前的大多数应用中受到欢迎。在循环稳定性方面，目前采用的化学物质可以实现几千次充放电循环。
3. 从化学过程中获取作为能量载体的氢气，并在第二步中进行纯化。通过电解将水分离成氧气和氢气，提供了使用可再生能源来支持过程的方法。在所谓的燃料电池中，氢气和氧气会依次反应并产生电能。今天大多数可用的氢气是使用蒸汽重组器从石油和天然气中提取出来的。
4. 车辆与传动系统
如图4框图所示，重型车辆的传动系统在技术上与电动客用车的并没有太大的区别。
1656677538861543.png
图4：电池电动车辆的简化框图
重型车辆与客用车相比具有两项主要的区别。重型车辆的连续功率输出水平超过了客用车，在使用寿命方面也是同样。通常情况下，如果客用车的使用寿命是6000至8000个工作小时，那么卡车和公交车的使用寿命应该是它们的10倍之多。
尽管如此，商用车使用的电机大多数为永磁同步电机，由二级逆变器控制，如图5所示。
1656677522542714.png
图5：电动车辆传动系统的典型动力部分
图6所示是将氢气和氧气转化为水、热能和电能的燃料电池作为电源的扩展框图。大储槽中装有氢气，仍然需要电池在加速期间提供峰值功率，并在恢复期间储存能量。
1656677506999167.png
图6： 使用燃料电池的电动
车辆传动系统框图
除此之外，在构成燃料电池和电池之间接口的DC-DC转换器中，还需要更多的电子电力器件。
燃料电池传动系统固有的重要部件是压缩机，压缩机驱动强烈的气流进入燃料电池中，这些空气中含有平衡氢气和氧气所需要的氧气。
通过仔细研究燃料电池，可以了解到压缩机方面的挑战。图7是使用氢气进行能源转换所使用部件示意图。
1656677491769338.png
图7：燃料电池能量转换系统
根据燃料电池内需要的气体平衡，可以估算实现150 kW连续运作所需的气流：
● 1 kg H2 和8 kg O2生成大约20 kWh电能
● 每小时需要7.5 kg H2 + 60 kg O2
● 1 m²空气重量为1.2 kg，含有0.24 kg氧气
由此可见，每小时必须向燃料电池提供250 m³大气空气。由于燃料电池的负载可能变化得非常快，压缩机需要具备快速启动能力，这往往需要在几分之一秒内从零加速到100%速度。由于这些要求，驱动压缩机之逆变器的额定功率通常为20-40 kW。
如要真正将基于燃料电池的车辆作为一项绿色技术，就必须使用可再生能源来制造氢气。从石油或天然气中提取氢气是一个技术选项，但这种所谓的“黑氢”(black hydrogen)会出现副产品，也就是导致大量二氧化碳产生。
目前，业界正在考虑将风能和太阳能等可再生能源的电力与电解运作相结合，从而将水分离成氢气和氧气。特别地，如果用于消耗多余的电力，这种做法是支持电网稳定性以及生成氢气作为副产品的很好选项。世界各国纷纷制订计划，要将氢气作为减少温室气体排放的基石技术。
电解是直流电流驱动的应用。单个电解槽的正向电压低于2V，但在工业制氢中可能需要数千安培电流量。图8中的B12C拓朴结构是最普遍的兆瓦（MW）级整流方案。
1656677463816704.png
图8：带有B12C的整流器拓朴结构，也称为B6C-2P
十二脉冲B12C拓朴结构，也可以视为两个B6C结构的并联，称为B6C-2P。即使没有平滑和滤波，也可以在直流侧实现非常低的电压波纹。单级AC-DC能量转换也可以实现出色的效率。
使用的相关电子电力器件是采用压接封装的晶闸管或 IGBT器件，通常安装在所谓的器件堆栈中。IGBT的额定电流高达4500 A，晶闸管甚至超过8000 A。这些器件可以轻易满足高电流要求。此外，压接封装的短路故障(short-on-fail)特性带来了更好的可靠性和系统可用性。
“找元器件现货上 唯样商城”
车辆电气化是交通运输行业实现减排的途径
本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
【导读】本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
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图1：基于清洁的可再生能源的
电动化交通运输
1. 简介
卡车、公交车和工程车辆亦称为重型车辆，据估算这些车辆的碳排放占据了交通运输领域排放量的25%，在欧洲总体温室气体排放量中占据了6%。
由于线上业务活动蓬勃发展，可以观察到跨越各大洲的长途交通运输业务出现相应的大幅增长，以及城市内的物品配送运营活动不断增加，这种状况并不限于欧盟地区。根据美国交通局公布数据[2]，在美国卡车车辆每年行驶里程大约为2960亿公里，燃烧了1130亿升汽油，进而产生多达2.94亿公吨的二氧化碳量。
在法规和更严格的排放要求推动下，车队运营商越来越多地转向使用零排放车辆。业界认为在全球范围所有主要城市中，提升公共交通以减少私家车数量是减低大都市碳排放的另一个重要考虑。在这个方面，使用零排放车辆运营是目标选择，最好与绿色的可再生能源相结合。
超过 3.5 吨级重型车辆的电动化是一项涉及多学科的艰巨任务，也是功率半导体产品面临的特殊挑战。与设计运行时间约为 8000 小时的典型客用车相比，卡车或公交车的使用寿命则要长得多(包括使用寿命和正常运行时间)。通用目标要求是一年 360 天、每天8 到 10 小时运行时间。预计这些车辆每天行驶多达 400 公里，在 15 年使用寿命期间总计行驶里程超过 200 万公里。在这方面，城市交通中使用的公交车同样面临挑战，因为它们单日需要行驶 200-300公里。而且，这些公交车辆固有的启停模式(start-stop-mode)带来了更多的难题。
全电动重型车辆包含了众多子系统，这些子系统需要使用非常可靠的解决方案。图 2 以电力电子器件为重点进行了深入的剖析。
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图2：“重型车辆”应用概述
经过十年来的电池技术发展，车辆电池成为了一个可行的解决方案，甚至对于电动重型车辆亦然。在过去十年中，每度电的价格已经下降了大约88%[3]。由于业界开发新的材料和生产工艺，以及制造能力不断增加，预计电价还将会进一步下降。同时，电池的能量密度持续增加，媒体不断报道有关技术突破的新闻。
电池可支持的充电循环次数是决定性参数，这代表着电池的使用寿命，因而非常重要。先前的凝胶式铅酸电池技术可提供几百次充电循环，而现代的锂电子电池则可以达到几千次充电循环。全球范围的电池制造商都在努力实现进一步的改善，并且已经公布了可实现超过10,000次循环和高达1 kWh/kg能量密度技术[4]。
所有这些因素使得车辆电池方案变得越来越有吸引力，甚至对于长距离车辆运营亦如此。接下来的挑战是在合理时间内为车辆充电，而所谓的合理与否，很大程度上取决于车辆的使用情况。
对于作为当地载客工具的客运公交车，最常见的选择是在轮班或夜间的休息时间停靠在车站里充电。在这种情形下，合理时间是指公交车闲置在停靠站中的几个小时。另一个选择则是在专门的充电站点进行充电。由于只有几分钟的时间，需要更高的充电功率才能向电池注入足够的能量。由于可在几个站点进行充电，可以考虑与在停靠站充电的方式相结合。
对于用于物流运营的卡车，就无法容忍花费几个小时充电的暂停作业。在这种情况下，必须在休息时间进行充电，而休息时间是驾驶员必须遵守的法律规定。未来没有驾驶员的自动驾驶卡车，甚至不需要休息。最理想的选择是在技术上实现最短时间充电。
因此，需要将支持这类车辆运营的基础设施视为价值链的一部分。
2. 电动化交通运输价值链
从可再生能源系统的发电到电解、传动系统、充电器和较小的车载应用，在交通运输价值链上可以找到功率范围从几瓦到几兆瓦的设计。
图3是相互连接部件的示意图。
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图3：用于从发电到电能消耗各阶段的
Littelfuse功率半导体产品
所有这些应用均需要使用高效和可靠的电子子系统。在这个严苛的环境中，控制、保护、传感器和电力电子器件无所不在，以安全高效地处理能量传输。如图所示，Littelfuse产品可以用于使用可靠的元器件来构建、运营和维护电动化交通运输环境。
3. 能量存储
对于为移动应用设备供电，现有三种主要的储存电能方法，每种方法各有其优缺点。
1. 在电场中使用电容器直接能量储存。电容器能够以非常高的速率进行充电和放电，从而提供极高的功率密度。除此之外，电容器不会像电池那样受到充电的影响，可以轻松实现数百万次充电循环。根据公式EC=1/2 C·U2，储存能量由电容器的容量和允许电压而定义。在技术方面，高电压的电容器只有低电容量，反之亦然。由于电容器以kWh/dm³为单位测量的能量密度低于电池，因而可以结合电容器与电池以提供高峰值功率，而电池充当主要的储能装置。
2. 在化学方面，能量储存在电池中。对于给定的电池化学，充放电能力受到化学过程的限制。现代的锂离子电池每公斤可以储存多达0.2到0.3kWh电能，这在目前的大多数应用中受到欢迎。在循环稳定性方面，目前采用的化学物质可以实现几千次充放电循环。
3. 从化学过程中获取作为能量载体的氢气，并在第二步中进行纯化。通过电解将水分离成氧气和氢气，提供了使用可再生能源来支持过程的方法。在所谓的燃料电池中，氢气和氧气会依次反应并产生电能。今天大多数可用的氢气是使用蒸汽重组器从石油和天然气中提取出来的。
4. 车辆与传动系统
如图4框图所示，重型车辆的传动系统在技术上与电动客用车的并没有太大的区别。
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图4：电池电动车辆的简化框图
重型车辆与客用车相比具有两项主要的区别。重型车辆的连续功率输出水平超过了客用车，在使用寿命方面也是同样。通常情况下，如果客用车的使用寿命是6000至8000个工作小时，那么卡车和公交车的使用寿命应该是它们的10倍之多。
尽管如此，商用车使用的电机大多数为永磁同步电机，由二级逆变器控制，如图5所示。
1656677522542714.png
图5：电动车辆传动系统的典型动力部分
图6所示是将氢气和氧气转化为水、热能和电能的燃料电池作为电源的扩展框图。大储槽中装有氢气，仍然需要电池在加速期间提供峰值功率，并在恢复期间储存能量。
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图6： 使用燃料电池的电动
车辆传动系统框图
除此之外，在构成燃料电池和电池之间接口的DC-DC转换器中，还需要更多的电子电力器件。
燃料电池传动系统固有的重要部件是压缩机，压缩机驱动强烈的气流进入燃料电池中，这些空气中含有平衡氢气和氧气所需要的氧气。
通过仔细研究燃料电池，可以了解到压缩机方面的挑战。图7是使用氢气进行能源转换所使用部件示意图。
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图7：燃料电池能量转换系统
根据燃料电池内需要的气体平衡，可以估算实现150 kW连续运作所需的气流：
● 1 kg H2 和8 kg O2生成大约20 kWh电能
● 每小时需要7.5 kg H2 + 60 kg O2
● 1 m²空气重量为1.2 kg，含有0.24 kg氧气
由此可见，每小时必须向燃料电池提供250 m³大气空气。由于燃料电池的负载可能变化得非常快，压缩机需要具备快速启动能力，这往往需要在几分之一秒内从零加速到100%速度。由于这些要求，驱动压缩机之逆变器的额定功率通常为20-40 kW。
如要真正将基于燃料电池的车辆作为一项绿色技术，就必须使用可再生能源来制造氢气。从石油或天然气中提取氢气是一个技术选项，但这种所谓的“黑氢”(black hydrogen)会出现副产品，也就是导致大量二氧化碳产生。
目前，业界正在考虑将风能和太阳能等可再生能源的电力与电解运作相结合，从而将水分离成氢气和氧气。特别地，如果用于消耗多余的电力，这种做法是支持电网稳定性以及生成氢气作为副产品的很好选项。世界各国纷纷制订计划，要将氢气作为减少温室气体排放的基石技术。
电解是直流电流驱动的应用。单个电解槽的正向电压低于2V，但在工业制氢中可能需要数千安培电流量。图8中的B12C拓朴结构是最普遍的兆瓦（MW）级整流方案。
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图8：带有B12C的整流器拓朴结构，也称为B6C-2P
十二脉冲B12C拓朴结构，也可以视为两个B6C结构的并联，称为B6C-2P。即使没有平滑和滤波，也可以在直流侧实现非常低的电压波纹。单级AC-DC能量转换也可以实现出色的效率。
使用的相关电子电力器件是采用压接封装的晶闸管或 IGBT器件，通常安装在所谓的器件堆栈中。IGBT的额定电流高达4500 A，晶闸管甚至超过8000 A。这些器件可以轻易满足高电流要求。此外，压接封装的短路故障(short-on-fail)特性带来了更好的可靠性和系统可用性。
“找元器件现货上 唯样商城”
高周疲劳试验（S-N试验），按照DIN 50100、ASTM E466-15、ISO 1099标准高周疲劳(HCF)试验
在根据DIN 50100/ASTM E466-15/ISO 1099进行的高周疲劳试验（也称为S-N试验）中，通过周期性变化的（循环）载荷对材料或部件施加应力。ASTM D3479介绍了对复合材料的试验。
高周疲劳试验用于测定拉伸、压缩、弯曲和扭转载荷下的有限寿命疲劳强度和高周疲劳强度。特别是对于部件，高周疲劳试验可以测定薄弱点，然后通过结构或材料改变消除这些薄弱点。低周疲劳强度不是高周疲劳试验的考虑因素 - 它是在低周疲劳试验中测定的。
在高周疲劳试验中，载荷幅和平均载荷在单级疲劳试验中是恒定的。根据载荷幅的大小，可以在试样失效前以不同的频率施加根据DIN 50100 / ASTM E466-15 / ISO 1099执行高周疲劳试验
在高周疲劳试验中，测定材料或部件的有限寿命疲劳强度和高周疲劳强度。为此会循环加载大量试样。
进行S-N试验，直到试样出现规定的失效（断裂、裂纹）。
该试验定义了特定的循环数（循环数阈值）。如果试样达到此循环数阈值而无可识别的失效，则认为其是耐用的或称为跳动试样。
在每次高周疲劳试验中，循环载荷的平均应力、高应力和低应力是恒定的。对于同一S-N曲线上的试验，要么只改变平均应力，要么只改变高应力与低应力之比。S-N曲线（Woehler曲线）
在多个高周疲劳试验中测定的循环应力幅和循环数的测量值可得到S-N曲线。
从S-N图中，您可以读取特定载荷幅的载荷变化最大次数。
S-N曲线分为三个区域：
低周疲劳K：高载荷幅会在试样上产生塑性应变，并导致试样在进行低数量的循环后失效。DIN 50100标准中不涉及低周疲劳区域。
有限寿命疲劳Z：根据载荷幅的大小，试样只能承受一定数量的循环。
高周疲劳D：根据载荷幅，会出现断裂和跳动。用于静态和动态试验的共振试验系统
共振试验系统的操作原理是基于电磁驱动的机械谐振性的概念。动态试验力是由通过系统在共振时的振动系统生成的。平均载荷是通过连接主滚珠丝杆的上横梁的移动施加的。
基于设计原理，共振试验系统和共振试验机过去只能用作动态材料试验机，用于测定材料和部件的疲劳寿命，如有限寿命疲劳和长寿命疲劳等。例如，按照DIN 50100（S-N曲线）在拉伸、压缩、脉冲载荷和交变载荷范围进行高周疲劳试验。S-N曲线描述：
Rm静态强度（这里为拉伸强度）
Sa标称应力幅
SaD高周疲劳强度
N容许循环数
ND边缘载荷循环数
NG循环数阈值
K低周疲劳 / 低周疲劳强度
Z有限寿命疲劳 / 有限寿命疲劳强度
D高周疲劳 / 高周疲劳强度-N曲线 / Woehler曲线
S-N曲线表示材料断裂前可承受的荷载变化总和。它是根据DIN 50100在恒定振幅下施加载荷（也称为S-N试验）从高周疲劳试验中得出的，并且分为低周疲劳K、有限寿命疲劳Z和高周疲劳D这几个区域。
按照循环数N划分这几个区域
循环数为100-30,000是低周疲劳
循环数约为2,000,000是有限寿命疲劳
循环数无限是高周疲劳低周疲劳
低周疲劳K的载荷循环数范围约为104到105。
低周疲劳强度通过低周疲劳(LCF)试验测定。在这个范围中，材料和部件所受的应力达到在循环过程中发生塑性变形的程度，并且材料在早期阶段失效。Coffin-Manson模型通常用于更详细的表示。
在四分之一循环内导致试样断裂的载荷称为静态强度，也可通过拉伸试验测定。热机械疲劳（TMF）系统可模拟机械疲劳和热循环的复合效果，通常在燃气涡轮机和类似设备的运行过程中会出现这种情况。通过利用先进的8800数字控制器，Instron®可提供完全一体化的TMF系统，以复制大多数艰苦的工作条件，例如:紧急停止落地式涡轮机或激活喷射式涡轮机的加力燃烧室。
作为世界领先的一体式TMF试验解决方案供应商，英斯特朗系统在许多国家得到广泛应用。热机械疲劳系统以普通的电液伺服疲劳试验系统为基础，例如:8801 100kN或8802 250kN，亦可整合至8861或8862伺服电机设备。热机械疲劳试验系统还可设计成更先进的系统，例如:拉扭双轴或平面双轴十字形试验机。
全自动英斯特朗TMF试验软件包符合ASTM E 2368和最近颁布的ISO 12111标准的相关要求。包含四个阶段：
稳定
热应力测量
验证
TMF试验
最新数字型RF感应加热产品和强制冷却外壳技术，结合最新Eurotherm温度控制器中简单易用的双PID功能，可实现高达1100℃的精确温度周期变化，其加热率可超过50℃/秒、冷却率超过25℃/秒。低周疲劳（LCF）试验是一种仍处于发展阶段的材料试验手段，主要受航空、汽车和发电行业日益增长的需求推动。ISO 12016 和 ASTM E606 中规定了应变控制疲劳试验的标准规范，可用于模拟塑性区内的机械载荷。通常，为了再现涡轮叶片在燃气轮机和喷射发动机中经历的运行条件，该试验需在极高的温度下进行。
尽管加载链和加热技术是所有 LCF 试验系统的重要部分，但 Instron 还为用户提供了两种完全不同的作动缸技术可供考虑。大部分疲劳试验系统由液压驱动，并可提供高动态性能，从而减少完成漫长的高周疲劳试验所需的时间。在使用 LCF 的情况下，通常进行试验的速度极慢，且精确的应力控制比进行高频试验更加重要。疲劳试验
测定材料在交变载荷下特性的试验方法。对试样施加一个规定的平均载荷（可能为零）和一个交变载荷，并且记录下产生破坏（疲劳寿命）所需的循环次数。一般地，对同样试样施加不同交变载荷进行重复试验。可以施加轴向载荷，扭转载荷或者挠曲载荷。根据平均载荷和循环载荷的不同幅度，试样中的合成应力可能在整个载荷循环过程中在同一个方向，或者也可能在相反方向。从疲劳试验中获得的数据可以用S-N曲线来表述，它是施加的循环应力幅值对试样失效前所需要的循环数的一条曲线。所施加的循环应力，可以是应力幅值，最大应力或最小应力。 S-N曲线图中的每一条曲线代表了一个恒定的平均应力。多数疲劳试验是在弯曲，旋转弯曲，或者振动型的试验机上进行的。ASTM STP 91-A的“疲劳试验手册”，以及由美国自然科学图书馆有限公司（Philosophical Library, Inc.）的A. J. Fenner编写的“材料的力学试验”两份资料，都对疲劳试验进行了相关论述。ASTM D-671则更详细地叙述了塑料弯曲疲劳试验的标准方法。
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高周疲劳试验（S-N试验），按照DIN 50100、ASTM E466-15、ISO 1099标准高周疲劳(HCF)试验
在根据DIN 50100/ASTM E466-15/ISO 1099进行的高周疲劳试验（也称为S-N试验）中，通过周期性变化的（循环）载荷对材料或部件施加应力。ASTM D3479介绍了对复合材料的试验。
高周疲劳试验用于测定拉伸、压缩、弯曲和扭转载荷下的有限寿命疲劳强度和高周疲劳强度。特别是对于部件，高周疲劳试验可以测定薄弱点，然后通过结构或材料改变消除这些薄弱点。低周疲劳强度不是高周疲劳试验的考虑因素 - 它是在低周疲劳试验中测定的。
在高周疲劳试验中，载荷幅和平均载荷在单级疲劳试验中是恒定的。根据载荷幅的大小，可以在试样失效前以不同的频率施加#小红书精选#
在根据DIN 50100/ASTM E466-15/ISO 1099进行的高周疲劳试验（也称为S-N试验）中，通过周期性变化的（循环）载荷对材料或部件施加应力。ASTM D3479介绍了对复合材料的试验。
高周疲劳试验用于测定拉伸、压缩、弯曲和扭转载荷下的有限寿命疲劳强度和高周疲劳强度。特别是对于部件，高周疲劳试验可以测定薄弱点，然后通过结构或材料改变消除这些薄弱点。低周疲劳强度不是高周疲劳试验的考虑因素 - 它是在低周疲劳试验中测定的。
在高周疲劳试验中，载荷幅和平均载荷在单级疲劳试验中是恒定的。根据载荷幅的大小，可以在试样失效前以不同的频率施加根据DIN 50100 / ASTM E466-15 / ISO 1099执行高周疲劳试验
在高周疲劳试验中，测定材料或部件的有限寿命疲劳强度和高周疲劳强度。为此会循环加载大量试样。
进行S-N试验，直到试样出现规定的失效（断裂、裂纹）。
该试验定义了特定的循环数（循环数阈值）。如果试样达到此循环数阈值而无可识别的失效，则认为其是耐用的或称为跳动试样。
在每次高周疲劳试验中，循环载荷的平均应力、高应力和低应力是恒定的。对于同一S-N曲线上的试验，要么只改变平均应力，要么只改变高应力与低应力之比。S-N曲线（Woehler曲线）
在多个高周疲劳试验中测定的循环应力幅和循环数的测量值可得到S-N曲线。
从S-N图中，您可以读取特定载荷幅的载荷变化最大次数。
S-N曲线分为三个区域：
低周疲劳K：高载荷幅会在试样上产生塑性应变，并导致试样在进行低数量的循环后失效。DIN 50100标准中不涉及低周疲劳区域。
有限寿命疲劳Z：根据载荷幅的大小，试样只能承受一定数量的循环。
高周疲劳D：根据载荷幅，会出现断裂和跳动。用于静态和动态试验的共振试验系统
共振试验系统的操作原理是基于电磁驱动的机械谐振性的概念。动态试验力是由通过系统在共振时的振动系统生成的。平均载荷是通过连接主滚珠丝杆的上横梁的移动施加的。
基于设计原理，共振试验系统和共振试验机过去只能用作动态材料试验机，用于测定材料和部件的疲劳寿命，如有限寿命疲劳和长寿命疲劳等。例如，按照DIN 50100（S-N曲线）在拉伸、压缩、脉冲载荷和交变载荷范围进行高周疲劳试验。S-N曲线描述：
Rm静态强度（这里为拉伸强度）
Sa标称应力幅
SaD高周疲劳强度
N容许循环数
ND边缘载荷循环数
NG循环数阈值
K低周疲劳 / 低周疲劳强度
Z有限寿命疲劳 / 有限寿命疲劳强度
D高周疲劳 / 高周疲劳强度-N曲线 / Woehler曲线
S-N曲线表示材料断裂前可承受的荷载变化总和。它是根据DIN 50100在恒定振幅下施加载荷（也称为S-N试验）从高周疲劳试验中得出的，并且分为低周疲劳K、有限寿命疲劳Z和高周疲劳D这几个区域。
按照循环数N划分这几个区域
循环数为100-30,000是低周疲劳
循环数约为2,000,000是有限寿命疲劳
循环数无限是高周疲劳低周疲劳
低周疲劳K的载荷循环数范围约为104到105。
低周疲劳强度通过低周疲劳(LCF)试验测定。在这个范围中，材料和部件所受的应力达到在循环过程中发生塑性变形的程度，并且材料在早期阶段失效。Coffin-Manson模型通常用于更详细的表示。
在四分之一循环内导致试样断裂的载荷称为静态强度，也可通过拉伸试验测定。热机械疲劳（TMF）系统可模拟机械疲劳和热循环的复合效果，通常在燃气涡轮机和类似设备的运行过程中会出现这种情况。通过利用先进的8800数字控制器，Instron®可提供完全一体化的TMF系统，以复制大多数艰苦的工作条件，例如:紧急停止落地式涡轮机或激活喷射式涡轮机的加力燃烧室。
作为世界领先的一体式TMF试验解决方案供应商，英斯特朗系统在许多国家得到广泛应用。热机械疲劳系统以普通的电液伺服疲劳试验系统为基础，例如:8801 100kN或8802 250kN，亦可整合至8861或8862伺服电机设备。热机械疲劳试验系统还可设计成更先进的系统，例如:拉扭双轴或平面双轴十字形试验机。
全自动英斯特朗TMF试验软件包符合ASTM E 2368和最近颁布的ISO 12111标准的相关要求。包含四个阶段：
稳定
热应力测量
验证
TMF试验
最新数字型RF感应加热产品和强制冷却外壳技术，结合最新Eurotherm温度控制器中简单易用的双PID功能，可实现高达1100℃的精确温度周期变化，其加热率可超过50℃/秒、冷却率超过25℃/秒。低周疲劳（LCF）试验是一种仍处于发展阶段的材料试验手段，主要受航空、汽车和发电行业日益增长的需求推动。ISO 12016 和 ASTM E606 中规定了应变控制疲劳试验的标准规范，可用于模拟塑性区内的机械载荷。通常，为了再现涡轮叶片在燃气轮机和喷射发动机中经历的运行条件，该试验需在极高的温度下进行。
尽管加载链和加热技术是所有 LCF 试验系统的重要部分，但 Instron 还为用户提供了两种完全不同的作动缸技术可供考虑。大部分疲劳试验系统由液压驱动，并可提供高动态性能，从而减少完成漫长的高周疲劳试验所需的时间。在使用 LCF 的情况下，通常进行试验的速度极慢，且精确的应力控制比进行高频试验更加重要。疲劳试验
测定材料在交变载荷下特性的试验方法。对试样施加一个规定的平均载荷（可能为零）和一个交变载荷，并且记录下产生破坏（疲劳寿命）所需的循环次数。一般地，对同样试样施加不同交变载荷进行重复试验。可以施加轴向载荷，扭转载荷或者挠曲载荷。根据平均载荷和循环载荷的不同幅度，试样中的合成应力可能在整个载荷循环过程中在同一个方向，或者也可能在相反方向。从疲劳试验中获得的数据可以用S-N曲线来表述，它是施加的循环应力幅值对试样失效前所需要的循环数的一条曲线。所施加的循环应力，可以是应力幅值，最大应力或最小应力。 S-N曲线图中的每一条曲线代表了一个恒定的平均应力。多数疲劳试验是在弯曲，旋转弯曲，或者振动型的试验机上进行的。ASTM STP 91-A的“疲劳试验手册”，以及由美国自然科学图书馆有限公司（Philosophical Library, Inc.）的A. J. Fenner编写的“材料的力学试验”两份资料，都对疲劳试验进行了相关论述。ASTM D-671则更详细地叙述了塑料弯曲疲劳试验的标准方法。
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在根据DIN 50100/ASTM E466-15/ISO 1099进行的高周疲劳试验（也称为S-N试验）中，通过周期性变化的（循环）载荷对材料或部件施加应力。ASTM D3479介绍了对复合材料的试验。
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